Umfassende Untersuchung von über 1.800 monogenetischen „jungen“ Vulkanen im Südwesten der USA

Ein Blick auf den Krater des Vulkans Dotsero, einem monogenetischen Vulkan, der vor etwa 4.000 Jahren in Colorado ausbrach. Bildnachweis: Greg Valentine

Eine Studie präsentiert einen breiten Überblick über monogenetische Vulkane, die jünger als 2,58 Millionen Jahre im Südwesten der USA sind.

Sie sind geboren. Sie leben einmal und brechen für einen Zeitraum aus, der Tage, Jahre oder Jahrzehnte dauern kann. Dann werden sie dunkel und sterben.

Diese Erzählung beschreibt das Leben eines monogenetischen Vulkans, einer Art vulkanischer Gefahr, die trotz einer kurzlebigen Existenz erhebliche Gefahren darstellen kann.

Die Landschaft im Südwesten der USA ist stark von früheren Eruptionen solcher Vulkane gezeichnet, und eine neue Studie ist ein Schritt zum Verständnis der zukünftigen Risiken für die Region.

Die Forschung, die am 2. November 2021 in der Zeitschrift veröffentlicht wird Geosphäre, bietet einen umfassenden Überblick über das, was wir über diese Art von Vulkanismus im Südwesten der USA in den letzten 2,58 Millionen Jahren wissen – und was wir nicht wissen – einer geologischen Periode, die als Quartär bekannt ist.

SP-Krater

SP-Krater, ein monogenetischer Vulkan in der Nähe der Stadt Flagstaff in Arizona. Bildnachweis: Greg Valentine

Während dieser Zeit brachen mehr als 1.800 monogenetische Vulkane in der Region aus, laut einer Zählung, die Nevada, Utah, Arizona, Colorado, New Mexico und Teile des östlichen Randes Kaliforniens umfasst. Fügen Sie das Vulkanfeld Pinacate hinzu, das sich hauptsächlich im mexikanischen Bundesstaat Sonora an der Grenze zu Arizona befindet, und die Zahl steigt auf über 2.200, sagen Wissenschaftler. (Die enthaltenen Vulkane sind solche, deren Alter auf den Bereich des Quartärs geschätzt wird, aber viele wurden nicht genau datiert.)

„Monogenetisch bedeutet ‚ein Leben‘“, sagt Hauptautor Greg Valentine, a Universität in Buffalo Vulkanologe. „Ein monogenetischer Vulkan wird also einmal ausbrechen, und dieser Ausbruch kann mehrere Tage bis mehrere Jahrzehnte dauern, aber danach ist der Vulkan im Grunde genommen tot.

Mondsee

Die Gipfel der monogenetischen Vulkane, über dem Lunar Lake in Nevada gesehen. Bildnachweis: Greg Valentine

„In den Vereinigten Staaten hat sich die größte Aufmerksamkeit im Zusammenhang mit vulkanischen Gefahren zu Recht auf Orte wie Hawaii und den pazifischen Nordwesten und Alaska gerichtet, wo wir große Stratovulkane wie den Mount Rainier und den Mount St. Helens haben, die über einen Zeitraum von vielen Jahren viele Eruptionsepisoden haben werden lange Lebensdauer mit weitreichenden gefährlichen Auswirkungen. In der Vergangenheit wurden diese kleineren monogenetischen Vulkane nicht wirklich auf Gefahren untersucht; Stattdessen wurden sie hauptsächlich für das untersucht, was sie uns über die tiefe Erde erzählen. In letzter Zeit gab es in der Forschungsgemeinschaft jedoch mehr Aufsehen darüber, wie wir die Arten von Gefahren untersuchen müssen, die diese Vulkane darstellen könnten.

„Meine Erfahrung mit der breiten Öffentlichkeit ist, dass die meisten Leute überrascht sind zu wissen, dass es im Südwesten so viele junge Vulkane gibt.“

Die Autoren des Artikels sind Valentine, PhD, Professor für Geologie am UB College of Arts and Sciences; Michael H. Ort, PhD, emeritierter Professor für Geologie an der Northern Arizona University; und Joaquín A. Cortés, PhD, Senior Lecturer für Geologie an der Edge Hill University in England.

Diese Vulkane werden nicht wieder ausbrechen. Warum sie also studieren?

Die über 2.000 Vulkane, die in dem Papier erwähnt werden, sind fertig ausgebrochen, so dass sie keine Bedrohung mehr darstellen. Aber es ist wichtig, sie zu studieren, da das Potenzial für neue Blüten besteht.

„Monogenetische Vulkane treten in der Regel in Gebieten auf, die wir Vulkanfelder nennen, und der Südwesten der USA ist nur mit diesen übersät“, sagt Valentine, die in New Mexico aufgewachsen ist. “Dies sind Gebiete mit hoher vulkanischer Aktivität, in denen zukünftige Eruptionen stattfinden könnten, aber wir wissen nicht wann und wo genau.”

Die Stadt Flagstaff, Arizona, liegt in einem Vulkanfeld, in dem in der Vergangenheit mehrere monogenetische Vulkane ausgebrochen sind. Daher ist ein besseres Verständnis möglicher Gefahren für die dort lebenden Menschen wichtig.

Marcath Kegel

Ein Blick auf den Vulkan Marcath, einen monogenetischen Vulkan in Nevada. Bildnachweis: Greg Valentine

„Zwei der jüngsten Eruptionen im Südwesten ereigneten sich vor etwa 1.000 Jahren in der Nähe von Flagstaff, einer außerhalb der Stadt und der andere am Nordrand des Grand Canyon“, sagt Ort. Die Northern Arizona University befindet sich in Flagstaff. „Die Menschen, die damals dort lebten, passten sich an die Auswirkungen der Eruptionen an, veränderten landwirtschaftliche und kulturelle Praktiken sowie ihren Wohnort. Wir werden dasselbe tun müssen, wenn der nächste ausbricht. Albuquerque hat auch junge Vulkane entlang seines westlichen Randes.“

Glücklicherweise befinden sich die meisten Vulkane im Südwesten der USA an abgelegenen Orten, weit entfernt von großen Bevölkerungszentren. In abgelegenen Gebieten könnten die Bedrohungen durch Eruptionen Aschewolken umfassen, die das Reisen (einschließlich der Luft) oder die Stromverteilungsinfrastruktur stören, sagen Forscher.

„Eine der jüngeren Eruptionen im Südwesten ereignete sich vor einigen tausend Jahren südlich von Grants, New Mexico, und verlief viele Meilen parallel zur heutigen Interstate 40 und Teil der Burlington Northern Santa Fe Railroad“, sagt Ort. „Ein ähnlicher Ausbruch würde heute eine der wichtigsten Ost-West-Transportrouten des Landes zerstören. Entlang dieser Routen liegen mehrere Vulkanfelder, von der kalifornischen Mojave-Wüste bis in den Osten von New Mexico, darunter das um Flagstaff.“

„Die grundlegenden Informationen, die Sie benötigen, um die Gefahren und Chancen eines zukünftigen Ausbruchs zu verstehen, sind die Anzahl der Vulkane, ihr Alter und die Art der Eruptionen“, sagt Valentine. „Unser Ziel bei der Studie ist es, alle möglichen Informationen über diese monogenetischen Vulkane im Südwesten der USA zu finden und an einem Ort zusammenzustellen. Wie viele davon gibt es? Was sind ihre Eigenschaften? Wir haben Informationen aus staatlichen geologischen Gutachten, veröffentlichten Papieren und anderen Quellen erhalten.“

Wie stehen die Chancen für einen neuen Ausbruch innerhalb eines Jahrhunderts?

Allein auf der Grundlage der Gesamtzahl der Vulkane, die in der Studienregion während des Quartärs ausgebrochen sind, läge die Wahrscheinlichkeit, dass innerhalb von 100 Jahren ein neuer Vulkan in der Region entsteht, bei etwa 8%, sagt Valentine.

Aber er stellt fest, dass diese Zahl viel Unsicherheit verkörpert. Es berücksichtigt nicht vergrabene Vulkane oder die Tatsache, dass eine einzige Eruption mehrere Schlote erzeugen kann. Weitere Forschung wird erforderlich sein, um diese Schätzung zu verfeinern und wahrscheinliche Orte für eine neue Eruption vorherzusagen.

„Hier herrscht so viel Unsicherheit, und das ist ein Teil des Problems“, sagt er. „Es ist eine Art weit offenes Forschungsfeld. Wenn Sie die Region aus der Perspektive der Vulkangefahren betrachten, haben wir wirklich sehr wenige Informationen. Die meisten Vulkane wurden nicht datiert, daher wissen wir nicht, wie alt sie sind, außer dass sie sich wahrscheinlich irgendwann im Quartär gebildet haben. Nur sehr wenige wurden im Detail untersucht.“

Die Ergebnisse der Studie deuten jedoch darauf hin, dass die Häufigkeit von Eruptionen in der Untersuchungsregion derjenigen einzelner Vulkane im pazifischen Nordwesten nahe kommen könnte, sagen Valentine und Ort. Das neue Papier hebt Wissenslücken auf und die Wissenschaftler hoffen, dass es als Ausgangspunkt für zukünftige, detailliertere Forschungen dienen kann. Wie Ort und Valentine darauf hinweisen, könnte ein neuer Südwest-Vulkan überall in jedem aktiven Vulkanfeld auftauchen.

„Wir haben nicht unendlich viele Ressourcen, daher müssen wir unsere Bemühungen in die Vorhersage und Planung von Gefahren priorisieren“, sagt Valentine. „Aber wie setzt man Prioritäten? Wenn Sie Vulkanfelder im Südwesten überwachen, wo platzieren Sie die Instrumente? Fragen wie diese besser beantworten zu können, ist unser Ziel.“

Referenz: „Quaternary basaltic vulcanic fields of the American Southwest“ von Greg A. Valentine, Michael H. Ort und Joaquín A. Cortés, 2. November 2021, Geosphäre.
DOI: 10.1130/GES02405.1


Source: SciTechDaily by scitechdaily.com.

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